基因載體中的WPRE 元件（土撥鼠肝炎病毒轉(zhuǎn)錄后調(diào)控元件）的作用

WPRE（Woodchuck Hepatitis Virus Post - Transcriptional Regulatory Element，土撥鼠肝炎病毒轉(zhuǎn)錄后調(diào)控元件）是基因載體中常用的順式作用元件，核心作用是通過轉(zhuǎn)錄后調(diào)控機制顯著提升目的基因的表達水平，同時具備增強載體表達穩(wěn)定性等輔助功能，廣泛應(yīng)用于慢病毒、腺相關(guān)病毒（AAV）等重組病毒載體及質(zhì)粒載體中。

核心作用：提升目的基因表達效率
這是 WPRE 最核心的功能，其通過多個轉(zhuǎn)錄后調(diào)控環(huán)節(jié)協(xié)同作用，大幅提高 mRNA 的利用率和蛋白質(zhì)合成效率，具體機制如下：
1、促進 mRNA 的正確加工與成熟
WPRE 包含類似真核生物 mRNA 的剪接信號和 poly (A) 信號相關(guān)調(diào)控序列，能輔助細胞內(nèi)的剪接體和加尾復(fù)合物識別 mRNA 前體，促進剪接準確性和poly (A) 尾的有效添加。這一過程可減少未成熟 mRNA 的降解，增加成熟 mRNA 的產(chǎn)量，為后續(xù)翻譯提供更多功能完整的模板。

2、增強 mRNA 的核輸出效率
真核生物中，成熟 mRNA 需從細胞核轉(zhuǎn)運至細胞質(zhì)才能進行翻譯。WPRE 能與細胞內(nèi)的核輸出因子（如 TAP/NXF1 等）結(jié)合，形成復(fù)合物并通過核孔復(fù)合體快速將 mRNA 轉(zhuǎn)運到細胞質(zhì)，縮短 mRNA 在細胞核內(nèi)的滯留時間，減少其被核內(nèi)核酸酶降解的概率，同時提升細胞質(zhì)中 mRNA 的濃度。

3、提高 mRNA 的穩(wěn)定性
WPRE 的二級結(jié)構(gòu)中存在特定的莖 - 環(huán)結(jié)構(gòu)，可保護 mRNA 免受細胞質(zhì)中核酸外切酶的降解，延長 mRNA 的半衰期。此外，該元件還能減少 mRNA 因序列不穩(wěn)定導(dǎo)致的降解，進一步增加可用于翻譯的 mRNA 總量。

4、優(yōu)化 mRNA 的翻譯起始
部分研究表明，WPRE 可通過影響 mRNA 的二級結(jié)構(gòu)，使核糖體更易結(jié)合到 mRNA 的 5' 端帽子結(jié)構(gòu)，促進翻譯起始復(fù)合物的形成，從而提高蛋白質(zhì)的合成效率。

輔助作用：增強載體表達的穩(wěn)定性與適用性
1、降低載體沉默風險
在病毒載體（如慢病毒）介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)導(dǎo)中，外源基因易因宿主細胞的表觀遺傳修飾（如啟動子甲基化）而發(fā)生表達沉默。WPRE 可通過其調(diào)控作用維持 mRNA 的持續(xù)轉(zhuǎn)錄與翻譯，緩解基因沉默現(xiàn)象，保障目的基因在宿主細胞中長期穩(wěn)定表達。

2、適配多種載體與細胞類型
WPRE 的調(diào)控機制具有較高的通用性，不依賴特定啟動子或細胞類型，可與 CMV、EF1α 等多種啟動子搭配使用，且在哺乳動物細胞、干細胞等多種細胞中均能發(fā)揮作用，提升載體在不同應(yīng)用場景下的兼容性。